三速电动机与控制线路.ppt

1、三速电动机与控制线路1.改变磁极对数改变磁极对数 p2.改变转差率改变转差率 s 3.改变电源频率改变电源频率 f1(变频调速变频调速)调速方法：调速方法：n=(1 s)ns =(1 s)60 f1 p 鼠笼电机鼠笼电机调压调速调压调速滑差电机调速滑差电机调速(电磁离合器调速电磁离合器调速)转子串电阻调速转子串电阻调速转子串电势调速转子串电势调速变频机组变频机组交交直直交变频交变频交交交变频交变频 改变定子的极对数，通常采用改变定子绕组联结的改变定子的极对数，通常采用改变定子绕组联结的方法来实现。转子为笼型，由于各根导条电流的空间分方法来实现。转子为笼型，由于各根导条电流的空间分布取决于气隙主

2、磁场的分布，故笼型转子所产生磁动势布取决于气隙主磁场的分布，故笼型转子所产生磁动势的极对数与感生它的气隙磁场的极对数总是相等。也可的极对数与感生它的气隙磁场的极对数总是相等。也可以在电动机上安装两组独立的绕组，各个绕组联结法不以在电动机上安装两组独立的绕组，各个绕组联结法不同构成不同的极对数。同构成不同的极对数。改变极对数改变极对数p都是成倍的变化，转速也是成倍的变化，都是成倍的变化，转速也是成倍的变化，故为有级调速。故为有级调速。变极调速变极调速pfns160 变极调速是一种通过改变定子绕组极对数来实现转变极调速是一种通过改变定子绕组极对数来实现转子转速调节的调速方式。在一定电源频率下，由于

3、同步子转速调节的调速方式。在一定电源频率下，由于同步转速转速 与极对数成反比，因此，改变定子绕组极与极对数成反比，因此，改变定子绕组极对数便可以改变转子转速。对数便可以改变转子转速。1 1 变极原理变极原理 NNSSx1a2x2a1XA(a)2P=4NSx1a2x2a1XA(b)2P=2NSx1a2x2a1XA(c)2P=2 上图上图a、b、c分别为三相异步电动机变极前后定子绕组分别为三相异步电动机变极前后定子绕组的接线图。其中，的接线图。其中，代表代表A相的半相绕组，相的半相绕组，代表代表A相相的另一半相绕组。的另一半相绕组。11xa22xa结论结论:只要改变定子半相绕组的电流方向便可以实只

4、要改变定子半相绕组的电流方向便可以实现极对数的改变。现极对数的改变。为了确保定子、转子绕组极对数的同时改变以产生有为了确保定子、转子绕组极对数的同时改变以产生有效的电磁转矩，变极调速一般仅适用于鼠笼式异步电动效的电磁转矩，变极调速一般仅适用于鼠笼式异步电动机。机。结论结论:对于三相异步电动机，为了确保变极前后转子的对于三相异步电动机，为了确保变极前后转子的转向不变，变极的同时必须改变三相绕组的相序。转向不变，变极的同时必须改变三相绕组的相序。这主这主要是极对数的改变会引起相序发生改变所致。要是极对数的改变会引起相序发生改变所致。因为极对数为因为极对数为p时，如果时，如果A、B、C之间的相位关系

5、之间的相位关系为为00，1200，2400，如图（，如图（a）所示；则在极对数为）所示；则在极对数为2p时，时，A、B、C之间的相位关系变为之间的相位关系变为00，2400，4800（相当（相当1200），如图（），如图（b）所示。显然，在极对数为）所示。显然，在极对数为p和和2p下，下，A、B、C之间的相序相反，之间的相序相反，B、C两端应对调，以保证两端应对调，以保证变速前后电动机的转向相同。变速前后电动机的转向相同。ABC(a)P对极对极(b)2P对极对极ABC(1)三相异步电动机三相异步电动机Y/YY 接变极调速的接线接变极调速的接线(2)三相异步电动机三相异步电动机/YY 接变极调速

6、的接线接变极调速的接线变极接线方法变极接线方法NUNINININININI2NI2BAAABBCCC2pppNUNINININININI2NI2BAAABBCCC2pppNI3三速电动机定子绕组接线图三速电动机定子绕组接线图中速中速Y接法接法 高速高速YY接法接法 三速电动机的两套定子绕组三速电动机的两套定子绕组 低速低速接法接法变极调速时容许输出变极调速时容许输出 从充分利用电动机的角度出发，电动机在各种转速从充分利用电动机的角度出发，电动机在各种转速下的电流均为额定电流（每个支路的电路）。设电源电下的电流均为额定电流（每个支路的电路）。设电源电压压UN不变，变极前后电动机的效率和功率因数不

7、变。不变，变极前后电动机的效率和功率因数不变。容许输出容许输出时是指保持电流为额定值条件下，调速时是指保持电流为额定值条件下，调速前、后电动机轴上输出的功率和转矩。前、后电动机轴上输出的功率和转矩。（1）Y/YY接变极调速接变极调速NUNINININININI2NI2BAAABBCCC2ppp 为了确保电动机得到充分利用，每半相绕组中的电为了确保电动机得到充分利用，每半相绕组中的电流应均为额定值，于是变极前后电动机的输出功率和输流应均为额定值，于是变极前后电动机的输出功率和输出转矩分别满足下列关系：出转矩分别满足下列关系：21cos)2(3cos31122NNNNYYYIUIUPP1)2955

8、0/()9550(2222sYYsYYYYnPnPTT结论：结论：Y/YY接变极调速属于恒转矩调速方式，适接变极调速属于恒转矩调速方式，适 用于恒转矩负载。用于恒转矩负载。从从2pp，因电动机的转差率很小，认为，因电动机的转差率很小，认为 nYY=2nY=2nS（2）/YY接变极调速接变极调速NUNINININININI2NI2BAAABBCCC2pppNI3866.023cos)2(3cos)3(31122NNNNYYIUIUPP3)29550/()9550(2222sYYsYYnPnPTT结论：结论：/YY接变极调速属于近似恒功率调速方式，接变极调速属于近似恒功率调速方式，适用于恒功率负载

9、适用于恒功率负载。3 变极调速的机械特性变极调速的机械特性(1)YYY 变极变极 2P（串联）（串联）p（并联）（并联），nsY nsYY=2nsY。N1N1/2，R，X(,)/4。sm 不变，不变，UN不变。不变。YmmYYYmsXXRRXXRRsXXRRs2212122212122212124/4/)4/(4/22121121221211214/4/)4/(4/222XXRRUmTXXRRUmTsmYYsYmYmsTXXRRUm22222121121221221221XXRRRUmTsYst2212212214/4/4/4/)4/(2XXRRRUmTsYYststYsYYstTXXRRRU

10、mT22221221221TmYY(TstYY)2 TmY(TstY)。nsYnmY=smY nsY=sm nsY=sm ns nsYYnmYY=smYY nsYY=sm nsYY=sm 2nsYmYmYmYsmmYsmmYYsmmYYYYmYYTnTnsTnsTnsTn2222nsTnOYYYns(2)YY 变极变极 2p p，ns 2ns。N1N1/2，R，X(R，X)/4。sm 不变，不变，UN UN/3 mmYYmsXXRRXXRRsXXRRs221212221222212124/4/)4/(4/22121121221211214/4/)4/(4/2)3/(22XXRRUmTXXRRU

11、mTNsmYYNsmmNsTXXRRUm3223222121121221221221XXRRRUmTNsst2212212214/4/4/4/)4/()3/(2XXRRRUmTNsYYststNsYYstTXXRRRUmT3232221221221TmYY(Tstyy)TmY(TstY)2/3。2nsTnOYYns ns -nm =sm ns nsYY-nmYY=smYY nsYYmsmmmTnsTn33322msmmsmmYYmYYYYTnsTnsTn小结小结(1)调速方向调速方向 YYY()：n Y()YY：n (2)调速范围调速范围 D=2 4(3)调速的平滑性调速的平滑性 平滑性差。平

12、滑性差。(4)调速的稳定性调速的稳定性 稳定性好。稳定性好。形低速启动形低速启动 Y形中速运转过渡形中速运转过渡 YY形高速运转形高速运转控制线路控制线路L1L2L3KM1QSFU1FU2KM2KM1低速低速Y 中速中速 YY 高速高速 KM3KM3KM2KM3KM1KM1KM2SB4KM1KT2SB2SB3SB1U3W1V1U1V2V4U4U2W2W4KM4333KM4KM4KM2KM3KM4按下按下SB3KT2线圈得电线圈得电KT1KT2KT1KT1KM2KM3KM2KM3KT2KT1KT2M3KHKHL1L2L3KM1QSFU1FU2KM2KM1低速低速Y 中速中速 YY 高速高速 KM

13、3KM3KM2KM3KM1KM1KM2SB4KM1KT2SB2SB3SB1U3W1V1U1V2V4U4U2W2W4KM4333KM4KM4KM2KM3KM4KT1KT2KT1KT1KM2KM3KM2KM3KT2KT1KT2KT2瞬时闭合触头瞬时闭合触头闭合闭合KT1线圈得电线圈得电 M3KHKHL1L2L3KM1QSFU1FU2KM2KM1低速低速Y 中速中速 YY 高速高速 KM3KM3KM2KM3KM1KM1KM2SB4KM1KT2SB2SB3SB1U3W1V1U1V2V4U4U2W2W4KM4333KM4KM4KM2KM3KM4KT1KT2KT1KT1KM2KM3KM2KM3KT2KT1

14、KT2KT1瞬时闭合触头瞬时闭合触头闭合闭合KM1线圈得电线圈得电 M3KHKHL1L2L3KM1QSFU1FU2KM2KM1低速低速Y 中速中速 YY 高速高速 KM3KM3KM2KM3KM1KM1KM2SB4KM1KT2SB2SB3SB1U3W1V1U1V2V4U4U2W2W4KM4333KM4KM4KM2KM3KM4KT1KT2KT1KT1KM2KM3KM2KM3KT2KT1KT2KM1触头动作触头动作形低速启动形低速启动 松开松开SB3M3KHKHL1L2L3KM1QSFU1FU2KM2KM1低速低速Y 中速中速 YY 高速高速 KM3KM3KM2KM3KM1KM1KM2SB4KM1K

15、T2SB2SB3SB1U3W1V1U1V2V4U4U2W2W4KM4333KM4KM4KM2KM3KM4KT1KT2KT1KT1KM2KM3KM2KM3KT2KT1KT2经经KT1整定时间整定时间 KT1延时断开触头延时断开触头分断分断,KM1线圈失电线圈失电KT1延时闭合触头延时闭合触头闭合闭合,KM2线圈得电线圈得电M3KHKHL1L2L3KM1QSFU1FU2KM2KM1低速低速Y 中速中速 YY 高速高速 KM3KM3KM2KM3KM1KM1KM2SB4KM1KT2SB2SB3SB1U3W1V1U1V2V4U4U2W2W4KM4333KM4KM4KM2KM3KM4KT1KT2KT1KT

16、1KM2KM3KM2KM3KT2KT1KT2KM2触头动作触头动作,电动机接成电动机接成Y形形,中速过渡中速过渡M3KHKHL1L2L3KM1QSFU1FU2KM2KM1低速低速Y 中速中速 YY 高速高速 KM3KM3KM2KM3KM1KM1KM2SB4KM1KT2SB2SB3SB1U3W1V1U1V2V4U4U2W2W4KM4333KM4KM4KM2KM3KM4KT1KT2KT1KT1KM2KM3KM2KM3KT2KT1KT2经经KT2整定时间整定时间KT2延时断开触头延时断开触头分断分断,KM2线圈失电线圈失电KT2延时闭合触头延时闭合触头闭合闭合,KM3,KM4线圈得线圈得电电M3KH

17、KHL1L2L3KM1QSFU1FU2KM2KM1低速低速Y 中速中速 YY 高速高速 KM3KM3KM2KM3KM1KM1KM2SB4KM1KT2SB2SB3SB1U3W1V1U1V2V4U4U2W2W4KM4333KM4KM4KM2KM3KM4KT1KT2KT1KT1KM2KM3KM2KM3KT2KT1KT2KM3,KM4触头动作触头动作电动机电动机YY形联接形联接高速成运转高速成运转KT1,KT2线圈失电线圈失电触头复位触头复位M3KHKHL1L2L3KM1QSFU1FU2KM2KM1低速低速Y 中速中速 YY 高速高速 KM3KM3KM2KM3KM1KM1KM2SB4KM1KT2SB2SB3SB1U3W1V1U1V2V4U4U2W2W4KM4333KM4KM4KM2KM3KM4停停:按下按下SB4KT1KT2KT1KT1KM2KM3KM2KM3KT2KT1KT2M3KHKH